工业用三相电采用380V,因为它和相电压与线电压的换算关系等有关。
(1).电压、电流都是矢量,既有大小、又有相位。而电压严格的定义是称为电势差。
三相电是电压幅值相同,但相位相差是120°,那么两相火线之间的电压即电势差(注意不 应该是电势和的),就应该:U(矢量)=U1(矢量)-U2(矢量)。由矢量差可以画一
个120°的等腰三角形,两个矢量差的幅值就应该是第三边的长度。
这样就得到U=根号3×U1=根号3×U2=根号3×220=380V
(2) "三相电"的的概念是 :当线圈在磁场中旋转时,导线切割磁场线会产生感应电动势,它的变化规律可用正弦曲线表示。如果取三个线圈,将它们在空间位置上相差点120°角时,三个线圈仍旧在磁场中以相同速度旋转,一定会感应出三个频率相同的感应电动势。由于三个线圈在空间位置相差点120°角,故产生的电流亦是三相正弦变化,也称为三相正弦交流电。工业用电采用三相电,如三相交流电动机等。所以工业用三相电采用380V。
这个问题是有一定的历史渊源的。
世界各个国家和地区,在低压供电的电压选择上主要有两种:
其一是日本、美国和多数美洲国家采用的工业和民用分离的电压系统,工业440~500V,民用100V~130V。优点是民用与工业完全分开,互相间干扰小,电压、频率波动的范围小,民用电压低,安全性高。缺点是低压供电系统结构复杂,投资大。
比如美国三相四线制的工业用电电压:
460~480V系统以及277V系统两大类。他们分2类工业用电的。
满负载时保证设备端440~500V,变压器端456~504V。
空负载时保证设备端432~500V,变压器端456~504V。
【事实上,美国这个联邦制国家,各个州的电压是有所不同的,也有用380V的电压的地方。】
其二是中国、前苏联等欧洲国家采用的系统:工业和民用混合使用的380V/220V系统,工业用的380V线电压,工农兼用的220V相电压。该系统效率高,变压器同时供应工业和民用,低压供电系统简单,投资小;缺点是工业和民用电互相间有干扰,民用电压高,安全性低。
之所以中国选择380V线电压,是因为前苏联建立了一个标准,而在解放初期,前苏联在技术等方面帮助中国,当时采用的技术和设备以苏联的为主,所以低压供电系统选用电压等级是380V/220V系统。
和电压标准类似,铁路的轨道宽度也是一个标准,各国的标准有所不同,而首先发展的国家和地区,或者在发展的最初阶段,制定了一种适当的尺寸。一旦确定,不会轻易改变,否则会付出巨大的经济代价。
三相电可以直接提供电动机所需的旋转磁场